JP6728829B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載された内燃機関を制御する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device that controls an internal combustion engine mounted on a vehicle.
従来、車両のエンジンから排出される排気中の窒素酸化物(以下、NOxと呼ぶ)を除去する技術として、Selective Catalytic Reduction(以下、SCRと省略する)触媒と尿素水インジェクタを用いた尿素SCRシステムが知られている。尿素SCRシステムでは、SCR触媒と尿素水インジェクタは排気管に設置されており、SCR触媒においてNOxを還元するために必要な量の尿素水が尿素水インジェクタにより排気管内に噴射される。 Urea SCR system using a selective catalytic reduction (hereinafter abbreviated as SCR) catalyst and a urea water injector as a technology for removing nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) in exhaust gas discharged from a vehicle engine. It has been known. In the urea SCR system, the SCR catalyst and the urea water injector are installed in the exhaust pipe, and the urea water injector injects an amount of urea water necessary for reducing NOx in the SCR catalyst into the exhaust pipe.
European On-Board Diagnostics(以下、EOBDと省略する)において、大型車に対する「EOBD EURO6」規制では、還元剤を加熱する機能を備えていない車両(以下、加熱システム非搭載車とも呼ぶ)で還元剤が凍結した場合に、エンジン稼動中に上記凍結が連続して70分継続した時点で、フェールセーフ処理が開始されるように規定されている。なお、以下では、このような還元剤が凍結した場合に行われる処理のことを、還元剤凍結監視ロジックとも呼ぶ。 In European On-Board Diagnostics (hereinafter abbreviated as EOBD), the "EOBD EURO6" regulation for large vehicles is a reducing agent for vehicles that do not have a function to heat the reducing agent (hereinafter also referred to as a vehicle without a heating system). Is frozen, the fail-safe process is started when the freezing continues for 70 minutes while the engine is operating. Note that, hereinafter, the processing performed when such a reducing agent is frozen is also referred to as a reducing agent freeze monitoring logic.
ただし、上記した規制では、還元剤を加熱する機能を備えた車両(以下、加熱システム搭載車とも呼ぶ)は、還元剤凍結監視ロジックを実行する必要がない。なお、加熱システム搭載車とは、認証時、−7℃以下で還元剤が凍結した場合でも70分以内に還元剤が融解されると認められた車両のことである。 However, according to the regulation described above, a vehicle having a function of heating the reducing agent (hereinafter, also referred to as a vehicle equipped with a heating system) does not need to execute the reducing agent freeze monitoring logic. In addition, the vehicle equipped with the heating system is a vehicle that is recognized that the reducing agent is thawed within 70 minutes even if the reducing agent is frozen at -7°C or lower at the time of authentication.
加熱システム搭載車では、その加熱システムが故障すると、次のような問題が生じる。すなわち、加熱システムが故障した加熱システム搭載車では、−7℃以下で還元剤が凍結したとしても、凍結した還元剤を加熱することができない。そのため、還元剤が凍結したままとなって尿素水を噴射することができず、環境の悪化が懸念される。また、このように還元剤を加熱することができない状態であっても、加熱システム搭載車であるが故に還元剤凍結監視ロジックが実行されず、その結果、フェールセーフ処理が行われないばかりか、警告ランプの点灯といったユーザへの注意喚起すらも行うことができない。 In a vehicle equipped with a heating system, if the heating system fails, the following problems occur. That is, in a vehicle equipped with a heating system having a failure in the heating system, even if the reducing agent freezes at -7°C or lower, the frozen reducing agent cannot be heated. Therefore, the reducing agent remains frozen and the urea water cannot be injected, and there is a concern that the environment will deteriorate. In addition, even if the reducing agent cannot be heated in this way, the reducing agent freeze monitoring logic is not executed because the vehicle is equipped with a heating system, and as a result, failsafe processing is not performed. It is not possible to even call the user's attention such as turning on a warning lamp.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱システム搭載車において、還元剤の凍結状態が長時間継続しているにもかかわらずフェールセーフ処理が実行されないという事態の発生を抑制することができる電子制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to cause a situation in which a fail-safe process is not executed in a vehicle equipped with a heating system even though the reducing agent is frozen for a long time. An object of the present invention is to provide an electronic control device capable of suppressing the above.
請求項1に記載の電子制御装置は、凍結検出部(31)、故障判断部(32)およびフェールセーフ判断部(33)を備える。凍結検出部は、車両に搭載された内燃機関(2)から排出される排気を浄化するために排気中に噴射される還元剤の凍結を検出する。故障判断部は、凍結した還元剤を加熱する加熱システム(20)が正常であるか否かを判断する。フェールセーフ判断部は、凍結検出部の検出結果および故障判断部の判断結果に基づいて還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断する。また、フェールセーフ判断部は、還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されないと判定するとフェールセーフ処理を実行し、故障判断部により加熱システムが正常ではないと判断される期間に応じて判定時間を短縮する。 The electronic control device according to the first aspect includes a freeze detection unit (31), a failure determination unit (32), and a fail-safe determination unit (33). The freezing detection unit detects freezing of the reducing agent injected into the exhaust gas in order to purify the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (2) mounted on the vehicle. The failure determination unit determines whether the heating system (20) for heating the frozen reducing agent is normal. The fail-safe determination unit determines whether to execute a fail-safe process corresponding to the freezing of the reducing agent, based on the detection result of the freezing detection unit and the determination result of the failure determination unit. In addition, the fail-safe determination unit executes a fail-safe process when it determines that the reducing agent is not frozen by the time when a predetermined determination time elapses from the time when the reducing agent is frozen, and the failure determination unit causes the heating system to operate. The determination time is shortened according to the period when it is determined that is not normal.
このような構成によれば、還元剤の凍結状態に加え、加熱システムの故障状態をも考慮したうえで、前述した還元剤凍結監視ロジックと同様の処理を実行することが可能となる。したがって、本手段によれば、加熱システム搭載車において、還元剤の凍結状態が長時間継続しているにもかかわらずフェールセーフ処理が実行されないという事態の発生を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to execute the same processing as the above-described reducing agent freezing monitoring logic in consideration of the failure state of the heating system in addition to the frozen state of the reducing agent. Therefore, according to the present means, it is possible to suppress the occurrence of the situation in which the fail-safe process is not executed in the vehicle equipped with the heating system, even though the reducing agent is frozen for a long time.
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each embodiment, the substantially same configurations are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、エンジンECU1は、車両に搭載され、内燃機関に相当するディーゼルエンジン2(以下、エンジン2とも呼ぶ)の制御を行う。内燃機関としては、ディーゼルエンジンに限らず、例えばガソリンエンジンなどを適用してもよい。エンジン2には、その複数の気筒毎に、対応する気筒に燃料を噴射するインジェクタ3が設けられている。なお、図1では、1つの気筒に対応するインジェクタ3だけを示している。
As shown in FIG. 1, an engine ECU 1 is mounted on a vehicle and controls a diesel engine 2 (hereinafter, also referred to as engine 2) corresponding to an internal combustion engine. The internal combustion engine is not limited to the diesel engine, but may be, for example, a gasoline engine. The
インジェクタ3には、燃料の蓄圧容器であるコモンレール4から伸びる燃料供給用配管5が接続されている。コモンレール4には、車両の燃料タンク6に貯留された燃料が、配管7を介して燃料ポンプ8により圧送される。これにより、コモンレール4に蓄えられた高圧の燃料は、燃料供給用配管5を介してインジェクタ3に供給される。エンジンECU1は、インジェクタ3を駆動してエンジン2への燃料噴射を制御する。
To the
エンジンECU1は、図示しないCPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。エンジンECU1には、図示しないアクセル開度センサや回転数センサなどから出力される信号が与えられている。また、エンジンECU1には、コモンレール4に蓄圧された燃料圧力を検出する燃圧センサ9から出力される信号が与えられている。 The engine ECU 1 is mainly composed of a microcomputer including a CPU, ROM, RAM and the like (not shown). Signals output from an accelerator opening sensor, a rotation speed sensor, and the like (not shown) are given to the engine ECU 1. Further, the engine ECU 1 is provided with a signal output from a fuel pressure sensor 9 that detects the fuel pressure accumulated in the common rail 4.
エンジンECU1は、コモンレール4に蓄圧される燃料圧力を制御する噴射圧制御を実行する。噴射圧制御では、アクセル開度および回転速度などからエンジン2の運転状態が検出され、その運転状態に適した目標レール圧が設定される。そして、燃圧センサ9により検出されるレール圧が目標レール圧に一致するように、燃料ポンプ8の吐出量がフィードバック制御される。
The engine ECU 1 executes injection pressure control for controlling the fuel pressure accumulated in the common rail 4. In the injection pressure control, the operating state of the
エンジンECU1は、インジェクタ3の燃料噴射量および噴射時期を制御する燃料噴射制御を実行する。燃料噴射制御では、エンジン回転速度、アクセル開度およびレール圧などに基づいて、エンジン2の運転状態に応じた最適な噴射量および噴射時期が演算され、その演算結果にしたがってインジェクタ3の燃料噴射が制御される。エンジンECU1は、通信バス10を介して、車両に搭載された後処理ECU11との間でデータ通信を行う。後処理ECU11は、エンジン2から排出される排気を浄化する排気浄化装置12を制御する。
The engine ECU 1 executes fuel injection control that controls the fuel injection amount and injection timing of the
排気浄化装置12は、SCR触媒13、尿素水インジェクタ14、尿素水タンク15、尿素水ポンプ16、配管17、NOxセンサ18、圧力センサ19、加熱システム20などを備えている。還元触媒としてのSCR触媒13と尿素水インジェクタ14は、エンジン2から排出される排気の通路を構成する排気管21に設けられている。尿素水インジェクタ14は、排気管21内に還元剤である尿素水を噴射する。尿素水インジェクタ14から噴射された尿素水は、排気と混合された後、SCR触媒13へ流入する。
The exhaust
尿素水タンク15には、尿素水が貯留されている。尿素水タンク15に貯留された尿素水は、尿素水ポンプ16により圧送され、配管17を介して尿素水インジェクタ14に供給される。NOxセンサ18は、排気管21において排気がSCR触媒13から車両外に至るまでの経路上に設けられ、排気のNOx濃度を検出する。圧力センサ19は、尿素水ポンプ16に設けられ、尿素水を圧送する圧力を検出する。
Urea water is stored in the urea
後処理ECU11は、図示しないCPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。後処理ECU11は、NOxセンサ18により検出されたNOx濃度に基づいて、排気中に含まれるNOxがSCR触媒13の還元反応で除去できるように尿素水量を算出する。後処理ECU11は、算出した尿素水量に基づいて尿素水インジェクタ14を駆動することにより、尿素水の噴射量を制御する。後処理ECU11は、通信バス10を介して、エンジンECU1との間でデータ通信を行う。
The
図2に示すように、後処理ECU11は、凍結検出部31、故障判断部32およびフェールセーフ判断部33としての機能を有する。凍結検出部31は、圧力センサ19の検出結果に基づいて、噴射量指令に応じて尿素水ポンプ16の圧力が適切に変化したか否かを判断する。凍結検出部31は、噴射量指令に応じて尿素水ポンプ16の圧力が適切に変化しなかった場合、尿素水が凍結したと判断する。つまり、凍結検出部31は、還元剤の凍結を検出する。
As shown in FIG. 2, the
加熱システム20は、凍結した尿素水を加熱するためのものであり、本実施形態では尿素水タンク15に取り付けられる電気ヒータなどから構成されている。なお、図示は省略するが、加熱システム20を構成する電気ヒータは、配管17に取り付けられていてもよい。また、加熱システム20としては、電気ヒータを設ける構成に限らず、尿素水ポンプ16の動作に伴いモータから発せられる熱を利用して尿素水を加熱するといった構成を採用してもよい。
The
加熱システム20の動作は、後処理ECU11により制御される。具体的には、後処理ECU11は、尿素水の凍結を検出すると、加熱システム20による発熱動作を実行し、尿素水の融解を図る。また、後処理ECU11は、加熱システム20による発熱動作を開始した後、尿素水の凍結が検出されなくなると、尿素水が融解されたと判断し、加熱システム20による発熱動作を停止する。
The operation of the
加熱システム20の近傍には、図示しない温度センサが取り付けられている。故障判断部32は、上記温度センサの検出結果に基づいて、加熱システム20による発熱動作が正常に実行されるか否かを判断する。つまり、故障判断部32は、加熱システム20が正常であるか否かを判断する。
A temperature sensor (not shown) is attached near the
フェールセーフ判断部33は、凍結検出部31の検出結果および故障判断部32の判断結果に基づいて、還元剤である尿素水の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するFS要否判断処理を実行する。後処理ECU11は、FS要否判断処理の実行結果、つまりフェールセーフ処理を実行するか否かの判断結果などの情報を、通信バス10を介してエンジンECU1に送信する。エンジンECU1は、後処理ECU11から送信される各種の情報に基づいて、還元剤である尿素水の凍結に対応するフェールセーフ処理の実行を制御する。
The fail-
フェールセーフ処理としては、「Warning」、「Low LevelのInducement作動」および「Severe LevelのInducement作動」などを挙げることができる。「Warning」では、例えばインストルメントパネルに設けられ、ユーザに警告を促すためのランプなどが点灯される。「Low LevelのInducement作動」では、例えば75%のトルク制限が実施される。「Severe LevelのInducement作動」では、例えば車両の走行速度が予め設定された低速度(例えば、20km/h)以下に制限される。ただし、エンジンECU1が実施する還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理としては、「Warning」および「Severe LevelのInducement作動」のいずれかとなる。なお、以下では、「Severe LevelのInducement作動」のことを、単に「Severe」と省略する。 Examples of fail-safe processing include "Warning", "Low Level Induction Operation", and "Severe Level Induction Operation". In “Warning”, for example, a lamp or the like provided on the instrument panel for urging the user to warn is turned on. In the "Low Level Induction operation", for example, a torque limit of 75% is implemented. In the "Severe Level Induction operation", for example, the traveling speed of the vehicle is limited to a preset low speed (for example, 20 km/h) or less. However, the fail-safe processing that is executed by the engine ECU 1 to cope with the freezing of the reducing agent is either "Warning" or "Severe Level Induction Operation". In the following, "Severe Level Induction operation" is simply abbreviated as "Severe".
次に、上記構成の作用について説明する。
なお、以下の説明では、還元剤である尿素水のことを、単に還元剤と呼ぶこととする。後処理ECU11が実行するFS要否判断処理では、還元剤凍結の検出結果および加熱システム20が正常であるか否かの判断結果に基づいてフェールセーフ処理を実行するか否かが判断される。具体的には、本実施形態では、還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されないと判定されると、「Severe」のフェールセーフ処理を実施すると判断される。なお、詳細は後述するが、上記判定時間は、加熱システム20の故障の有無に応じて所定範囲で変化する。そして、その変化する判定時間のうち、最長のものを基本判定時間と呼ぶこととする。
Next, the operation of the above configuration will be described.
In the following description, urea water that is a reducing agent will be simply referred to as a reducing agent. In the FS necessity determination process executed by the
図示は省略しているが、後処理ECU11は、FS要否判断処理において、還元剤が凍結している期間、つまり還元剤の凍結継続時間を計測するためのカウンタを備えている。後処理ECU11は、そのカウンタを係数Aで積算する、つまり係数Aずつインクリメントする第1カウントアップ動作と、そのカウンタを係数Bで積算する、つまり係数Bずつインクリメントする第2カウントアップ動作と、を選択的に実行する。第1および第2カウントアップ動作は、カウント値が所定の判定値に達すると終了する。
Although not shown, the
なお、係数Aは、カウント値が初期値(例えばゼロ)の状態から第1カウントアップ動作が開始されたとき、その開始時点からカウント値が判定値に達した時点までに要する時間が基本判定時間(例えば70分)となるような値に設定されている。また、係数Bは、カウント値が初期値の状態から第2カウントアップ動作が開始されたとき、その開始時点からカウント値が判定値に達した時点までに要する時間が基本判定時間より短い時間(例えば20分)となるような値に設定されている。つまり、「係数A<係数B」という関係になっている。判定値は、係数A、Bが上記条件を満たす範囲において適宜設定されている。 It should be noted that the coefficient A is the basic determination time when the first count-up operation is started from the state where the count value is the initial value (for example, zero), from the start time to the time when the count value reaches the determination value. The value is set to be (for example, 70 minutes). Further, when the second count-up operation is started from the state where the count value is the initial value, the coefficient B is a time required from the start time to the time when the count value reaches the judgment value, which is shorter than the basic judgment time ( The value is set to be, for example, 20 minutes. That is, the relationship is "coefficient A<coefficient B". The determination value is appropriately set within the range where the coefficients A and B satisfy the above conditions.
以下では、まず図3のフローチャートを参照しながらFS要否判断処理の流れについて説明し、その後、図4〜図7のタイミングチャートを参照しながら具体的な判断例について説明する。 Hereinafter, the flow of the FS necessity determination process will be described first with reference to the flowchart in FIG. 3, and then a specific determination example will be described with reference to the timing charts in FIGS. 4 to 7.
「FS要否判断処理の内容」
図3に示すFS要否判断処理が開始されると、まずステップS110にて、還元剤が凍結しているか否かが判断される。還元剤の凍結が検出されている場合、ステップS110で「YES」となりステップS120に進む。ステップS120では、「Warning」のフェールセーフ処理を実施すると判断される。
"Details of FS necessity determination process"
When the FS necessity determination process shown in FIG. 3 is started, it is first determined in step S110 whether or not the reducing agent is frozen. If freezing of the reducing agent is detected, "YES" is determined in the step S110 and the process proceeds to the step S120. In step S120, it is determined that the "Warning" fail-safe process is to be performed.
一方、還元剤の凍結が未検出である場合、ステップS110で「NO」となりステップS130に進む。ステップS130では、カウンタのカウント値が初期値であるゼロにクリアされる。つまり、エンジンECU1は、還元剤の凍結が未検出になると、凍結継続時間を計測するためのカウンタのカウント値をクリアする。ステップS130の後は、ステップS140に進み、何らかのフェールセーフ処理が実施されていれば、その処理が解除される。 On the other hand, if freezing of the reducing agent is not detected, “NO” is determined in the step S110, and the process proceeds to the step S130. In step S130, the count value of the counter is cleared to an initial value of zero. That is, the engine ECU 1 clears the count value of the counter for measuring the freezing duration when the freezing of the reducing agent is not detected. After step S130, the process proceeds to step S140, and if some sort of fail-safe processing is executed, that processing is canceled.
ステップS120の後に実行されるステップS150では、加熱システム20が正常であるか否かが判断される。加熱システム20が正常であると判断される場合、ステップS150で「YES」となりステップS160に進む。ステップS160では、第1カウントアップ動作が実行される。一方、加熱システム20が正常ではなく故障していると判断される場合、ステップS150で「NO」となりステップS170に進む。ステップS170では、第2カウントアップ動作が実行される。
In step S150 executed after step S120, it is determined whether or not the
つまり、後処理ECU11は、還元剤の凍結が検出されている場合において、加熱システム20が正常であると判断されていれば第1カウントアップ動作を実行し、加熱システム20が正常ではなく故障していると判断されていれば第2カウントアップ動作を実行する。これにより、加熱システム20が故障していると判断される故障期間におけるカウント動作が、加熱システム20が正常であると判断される正常期間におけるカウント動作より早まることになる。このような処理によれば、故障期間の長さに応じて、フェールセーフ処理の実施可否を判定するための判定時間が短縮される。
In other words, the
ステップS160またはS170の実行後は、ステップS180に進む。ステップS180では、カウント値が判定値に達したか否かが判断される。カウント値が判定値に達している場合、ステップS180で「YES」となりステップS190に進む。ステップS190では、「Severe」のフェールセーフ処理を実施すると判断される。一方、カウント値が判定値に達していない場合、ステップS180で「NO」となり、ステップS110に戻り、ステップS110以降の処理が繰り返される。つまり、後処理ECU11は、還元剤の凍結が解消されないまま、カウンタのカウント値が判定値に達したときに判定時間が経過したと判断し、「Severe」のフェールセーフ処理を実施すると判断する。
After execution of step S160 or S170, the process proceeds to step S180. In step S180, it is determined whether the count value has reached the determination value. If the count value has reached the determination value, "YES" is determined in the step S180 and the process proceeds to the step S190. In step S190, it is determined that the "Severe" fail-safe process is to be performed. On the other hand, if the count value has not reached the determination value, “NO” is determined in the step S180, the process returns to the step S110, and the processes after the step S110 are repeated. That is, the
「具体例1」
ここでは、図4に示すように、加熱システム20が正常であり、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消される場合を想定している。この場合、時刻t1において、還元剤の凍結が検出されると、「Warning」のフェールセーフ処理が実施されるとともに、第1カウントアップ動作が開始される。また、このとき、後処理ECU11は、加熱システム20による発熱動作を開始する。
"Specific example 1"
Here, as shown in FIG. 4, it is assumed that the
その結果、カウンタによる第1カウントアップ動作が終了するまでに、つまりカウント値が判定値に達する前の時刻t2において還元剤の凍結が解消される。そのため、時刻t2において、カウンタのカウント値が初期値にクリアされるとともに「Warning」のフェールセーフ処理の実施が解除され、正常な状態に戻る。また、このとき、後処理ECU11は、加熱システム20による発熱動作を停止する。
As a result, the freezing of the reducing agent is canceled by the time the first count-up operation by the counter ends, that is, at time t2 before the count value reaches the determination value. Therefore, at time t2, the count value of the counter is cleared to the initial value, the execution of the "Warning" fail-safe process is canceled, and the normal state is restored. Further, at this time, the
「具体例2」
ここでは、図5に示すように、加熱システム20は正常であるものの、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因となって還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例1」と同様である。ただし、この場合、カウンタによる第1カウントアップ動作が終了したとき、つまりカウント値が判定値に達した時刻t2において、還元剤の凍結が解消されていない。
"Specific example 2"
Here, as shown in FIG. 5, although the
そのため、時刻t2において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。また、このとき、後処理ECU11は、加熱システム20による発熱動作を停止する。なお、この場合、還元剤の凍結が検出されてから「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるまでに要する時間は、基本判定時間(例えば70分)となる。
Therefore, at time t2, the fail-safe process of "Severe" is performed. Further, at this time, the
「具体例3」
ここでは、図6に示すように、加熱システム20が故障しており、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、還元剤の凍結が検出される時刻t1より前の時刻t0において、加熱システム20が故障していると判断されている。そのため、時刻t1において、還元剤の凍結が検出されると、「Warning」のフェールセーフ処理が実施されるとともに、第2カウントアップ動作が開始される。
"Specific example 3"
Here, as shown in FIG. 6, it is assumed that the
このとき、加熱システム20は、故障しているため発熱動作を行うことができない。その結果、第2カウントアップ動作が終了したとき、つまりカウント値が判定値に達した時刻t2において、還元剤の凍結が解消されていない。そのため、時刻t2において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。なお、この場合、還元剤の凍結が検出されてから「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるまでに要する時間は、具体例2の場合の時間、つまり基本判定時間よりも短縮された時間(例えば20分)となる。
At this time, the
「具体例4」
ここでは、図7に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例1」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後の時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。そのため、時刻t2以降は、カウンタの動作が、第1カウントアップ動作から第2カウントアップ動作に変更される。
"Specific example 4"
Here, as shown in FIG. 7, it is assumed that the
このとき、加熱システム20は、故障しているため、発熱動作を行うことができない。その結果、第2カウントアップ動作が終了したとき、つまりカウント値が判定値に達した時刻t3において、還元剤の凍結が解消されていない。そのため、時刻t3において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。なお、この場合、還元剤の凍結が検出されてから「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるまでに要する時間は、基本判定時間より短く、且つ具体例3の場合の時間よりも長い時間(例えば30分)となる。
At this time, since the
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態の構成は、凍結した還元剤を加熱する加熱システム20を備えているため、加熱システム搭載車に適用されることになる。そして、後処理ECU11は、還元剤の凍結状態に加え、加熱システム20の故障状態をも考慮したうえで、還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するFS要否判断処理を実行する。その結果、加熱システム20の故障、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因で、還元剤の凍結状態が長時間にわたって解消されない場合には、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。したがって、本実施形態によれば、加熱システム搭載車において、還元剤の凍結状態が長時間継続しているにもかかわらずフェールセーフ処理が実行されないという事態の発生が抑制される。つまり、本実施形態によれば、還元剤が凍結した状態のまま車両が通常の走行を行うことで環境を悪化させる、といった事態の発生を防止することができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
Since the configuration of the present embodiment includes the
還元剤が凍結したとしても、加熱システム20が正常であれば、法規で定められた所定時間以内に凍結した還元剤が融解される可能性が高い。これに対し、加熱システム20が故障している場合、上記所定時間以内に凍結した還元剤が融解される可能性は低い。このような点を考慮し、FS要否判断処理では、加熱システム20が故障している故障期間の長さに応じて、還元剤の凍結を検出してからフェールセーフ処理を実施するまでの時間、つまり判定時間を短縮するようにしている。
Even if the reducing agent freezes, if the
このようにすれば、加熱システム20が正常であり、その発熱動作によって法規で定められた所定時間以内に還元剤を融解できるような場合に、誤ってフェールセーフ処理が実施されることが防止される。また、加熱システム20が故障しており、上記所定時間以内に還元剤を融解できる見込みが薄い場合には、速やかにフェールセーフ処理が実施され、その結果、排気が環境に悪影響を及ぼす状態を速やかに解消することができる。
By doing so, it is possible to prevent the fail-safe process from being erroneously performed when the
なお、本実施形態では、還元剤が凍結した状態で加熱システム20が故障した場合、直ちにフェールセーフ処理が実施されるわけではなく、加熱システム20の故障が検出されてから所定時間経過した後にフェールセーフ処理が実施されるようになっている。このようにする理由は、次の通りである。
In the present embodiment, if the
すなわち、還元剤が凍結し且つ加熱システム20が故障している場合、排気の浄化ができない状態が解消される可能性は低いものの、車両を走行させることは可能である。しかも、このときには既に「Warning」のフェールセーフ処理が実施されているため、ユーザには警告ランプなどで異常の発生は報知されている。このような状況で、直ちに「Severe」のフェールセーフ処理が実施されると、つまり走行速度が低速に制限されると、ユーザが不安を感じるおそれがある。また、異常発生の報知を受けて、ユーザが自主的に車両を路肩に停止させるなどの退避走行を試みている場合には、その退避走行を妨げてしまうおそれもある。そこで、上述したように、加熱システム20の故障が検出された後も、所定時間だけフェールセーフ処理の実施を遅らせることで、ユーザが不安を感じることや、退避走行を妨げることなどを防止することができる。
That is, when the reducing agent is frozen and the
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図8および図9を参照して説明する。
第2実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.
In the second embodiment, the processing content of the FS necessity determination processing is different from that in the first embodiment. Since the configuration is common to the first embodiment, it will be described with reference to FIG.
「FS要否判断処理の内容」
図8に示す本実施形態のFS要否判断処理では、加熱システム20が故障していると判断されると、つまりステップS150で「NO」となるとステップS270が実行される。ステップS270では、カウンタのカウント値が判定値に強制的に設定される。そのため、ステップS270の後に実行されるステップS180では、それまでのカウント動作の進み具合に関係なく、カウント値が判定値に達したと判断されて「YES」となる。このような処理の変更により、本実施形態では、加熱システム20が故障していると判断されると、直ちに「Severe」のフェールセーフ処理の実施が必要であると判断されることになる。
"Details of FS necessity determination process"
In the FS necessity determination process of the present embodiment shown in FIG. 8, if it is determined that the
「具体例5」
ここで、第1実施形態における「具体例4」と同様に、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障した場合を想定する。この場合、図9に示すように、時刻t1における動作は、「具体例4」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が故障したと判断される時刻t2での動作が異なる。すなわち、時刻t2において、加熱システム20が故障したと判断されると、カウント値が判定値に強制的に設定される。そのため、時刻t2において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
"Specific example 5"
Here, similar to “Specific Example 4” in the first embodiment, it is assumed that the
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
還元剤が凍結し且つ加熱システム20が故障している場合、排気の浄化ができない状態が解消される可能性は低い。そこで、本実施形態では、還元剤が凍結した状態で加熱システム20が故障すると、直ちに「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるようになっている。このようにすれば、排気の浄化ができない状態で車両が通常走行してしまう期間を極力短くし、排気が環境に悪影響を及ぼす状況を一層素早く解消することができるという効果が得られる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
If the reducing agent is frozen and the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について図10および図11を参照して説明する。
第3実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。ただし、この場合、後処理ECU11は、FS要否判断処理において、カウンタを係数Cで減算する、つまり係数Cずつデクリメントするカウントダウン動作を実行可能となっている。係数Cは、係数AおよびBとの関係性はなく、所定の値に設定されている。
(Third Embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
In the third embodiment, the processing content of the FS necessity determination processing is different from that in the first embodiment. Since the configuration is common to the first embodiment, it will be described with reference to FIG. However, in this case, the
「FS要否判断処理の内容」
図10に示す本実施形態のFS要否判断処理では、還元剤の凍結が未検出になると、つまりステップS110で「NO」となると、ステップS331が実行される。ステップS331では、カウンタのカウント値が初期値であるゼロより大きいか否かが判断される。ここで、カウント値が初期値である場合、ステップS331で「NO」となり、ステップS332を実行することなく、ステップS140に進む。一方、カウント値が初期値より大きい場合、ステップS331で「YES」となり、ステップS332に進む。
"Details of FS necessity determination process"
In the FS necessity determination process of the present embodiment shown in FIG. 10, if freezing of the reducing agent is not detected, that is, if “NO” in step S110, step S331 is executed. In step S331, it is determined whether or not the count value of the counter is larger than the initial value of zero. Here, when the count value is the initial value, the result is “NO” in step S331, and the process proceeds to step S140 without executing step S332. On the other hand, when the count value is larger than the initial value, “YES” is determined in the step S331, and the process proceeds to the step S332.
ステップS332では、カウントダウン動作が実行される。ステップS332の後は、ステップS140に進む。このような処理の変更により、本実施形態では、加熱システム20が正常であると判断されている期間であり且つ還元剤の凍結が未検出である期間、カウント値を初期値に向けて戻す逆カウント動作に相当するカウントダウン動作が実行されることになる。
In step S332, the countdown operation is executed. After step S332, the process proceeds to step S140. Due to such a change in the process, in the present embodiment, the count value is returned toward the initial value during the period when the
「具体例6」
ここで、図11に示すように、加熱システム20が正常であり、還元剤が凍結から融解された後、再度凍結する場合を想定する。この場合、時刻t1における動作は、第1実施形態の「具体例1」と同様である。そして、この場合も「具体例1」と同様に、カウント値が判定値に達する前の時刻t2において還元剤の凍結が解消される。ただし、この場合、時刻t2において、カウントダウン動作が開始される。
"Specific example 6"
Here, as shown in FIG. 11, it is assumed that the
その後、カウンタのカウント値が初期値に達する前の時刻t3において、還元剤の凍結が再度検出される。そのため、時刻t3において、第1カウントアップ動作が開始される。ただし、この場合、カウント値が初期値よりも大きい値から、第1カウントアップ動作が開始される。その後、加熱システム20とは別の箇所の故障や不具合などが原因で、カウント値が判定値に達した時刻t4においても還元剤の凍結が解消されていない。
Then, at time t3 before the count value of the counter reaches the initial value, freezing of the reducing agent is detected again. Therefore, at time t3, the first count-up operation is started. However, in this case, the first count-up operation is started from a value whose count value is larger than the initial value. After that, the freezing of the reducing agent is not eliminated even at the time t4 when the count value reaches the determination value due to a failure or a defect in a portion other than the
そのため、時刻t4において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。なお、この場合、還元剤の凍結が再度検出されてから「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるまでに要する時間は、基本判定時間よりも短い時間(例えば50分)となる。 Therefore, at time t4, "Severe" fail-safe processing is performed. In this case, the time required from the detection of the freezing of the reducing agent again to the execution of the "Severe" fail-safe processing is shorter than the basic determination time (for example, 50 minutes).
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
還元剤が一旦凍結した場合、その後に融解したとしても、周囲環境の温度が低いことなどから、再度凍結する可能性が高い。このような場合、比較的短時間の間に還元剤の凍結と融解が繰り返されることになる。そのため、凍結が解消したときにカウント値をクリアすると、カウント値がなかなか判定値に達せず、フェールセーフ処理が実施されない。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
If the reducing agent is once frozen, even if it is thawed after that, it is highly likely to be frozen again because the temperature of the surrounding environment is low. In such a case, freezing and thawing of the reducing agent are repeated within a relatively short time. Therefore, if the count value is cleared when the freezing is resolved, the count value does not easily reach the determination value, and fail-safe processing is not performed.
そこで、本実施形態では、還元剤が一度凍結してから融解したときに、カウント値をクリアせずに、凍結が解消したことが検出された時点からカウント値を初期値に向けて戻すカウントダウン動作を開始するようにした。このようにすれば、還元剤が一旦凍結してから融解し、その後、比較的短い時間で再凍結した場合には、基本判定時間よりも短い時間だけ凍結状態が継続した時点でフェールセーフ処理が実施されるようになる。 Therefore, in the present embodiment, when the reducing agent is once frozen and then thawed, a countdown operation of returning the count value toward the initial value from the time point when it is detected that the freezing is resolved without clearing the count value To start. By doing this, if the reducing agent is once frozen and then thawed, and then re-frozen in a relatively short time, the fail-safe process will be performed when the frozen state continues for a time shorter than the basic determination time. Will be implemented.
(第4実施形態)
以下、第4実施形態について図12〜図15を参照して説明する。
第4実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。ただし、この場合、後処理ECU11は、FS要否判断処理において、第1カウントアップ動作だけを行い、そのカウント値の比較対象となる判定値を第1設定値および第2設定値のいずれかに切り替えるようになっている。
(Fourth Embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, the processing content of the FS necessity determination processing is different from that in the first embodiment. Since the configuration is common to the first embodiment, it will be described with reference to FIG. However, in this case, the
第1設定値は、上記各実施形態における判定値と同じ値になっている。一方、第2設定値は、カウント値が初期値の状態から第1カウントアップ動作が開始されたとき、その開始時点からカウント値が第2設定値に達した時点までに要する時間が基本判定時間より短い時間(例えば50分)となるような値に設定されている。つまり、「第1設定値>第2設定値」という関係になっている。 The first set value is the same as the determination value in each of the above embodiments. On the other hand, for the second set value, when the first count-up operation is started from the state where the count value is the initial value, the time required from the start time to the time when the count value reaches the second set value is the basic determination time. The value is set to a shorter time (for example, 50 minutes). That is, there is a relationship of “first set value>second set value”.
「FS要否判断処理の流れ」
図12に示す本実施形態のFS要否判断処理では、加熱システム20が正常であると判断されると、つまりステップS150で「YES」となるとステップS461が実行される。ステップS461では、判定値が第1設定値に設定される。一方、加熱システム20が故障していると判断されると、つまりステップS150で「NO」となるとステップS462が実行される。ステップS462では、判定値が第2設定値に設定される。
"Flow of FS necessity determination process"
In the FS necessity determination process of the present embodiment shown in FIG. 12, when it is determined that the
ステップS461またはS462の実行後は、ステップS463に進む。ステップS463では、ステップS160と同様、第1カウントアップ動作が実行される。ステップS463の実行後は、ステップS180に進み、カウント値が、そのときに設定された判定値に達したか否かが判断される。 After executing step S461 or S462, the process proceeds to step S463. In step S463, the first count-up operation is executed as in step S160. After the execution of step S463, the process proceeds to step S180, and it is determined whether or not the count value has reached the determination value set at that time.
「具体例7」
ここでは、図13に示すように、第1実施形態における「具体例2」と同様、加熱システム20が正常であるものの、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因となって還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例2」と同様である。そして、加熱システム20が正常であるため、判定値は第1設定値に固定された状態となっている。その結果、「具体例2」と同じタイミングの時刻t2において、カウント値が判定値に達し、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
"Specific example 7"
Here, as shown in FIG. 13, as in “Specific example 2” in the first embodiment, although the
「具体例8」
ここでは、図14に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例7」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後、カウント値が第2設定値よりも大きく且つ第1設定値よりも小さい値である時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。そのため、時刻t2以降は、判定値が第2設定値に設定される。そうすると、この時刻t2の時点で、カウント値が判定値以上の値となり、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
"Specific example 8"
Here, as shown in FIG. 14, it is assumed that the
「具体例9」
ここでは、図15に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例7」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後、カウント値が第2設定値よりも小さい値である時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。
"Specific example 9"
Here, as shown in FIG. 15, it is assumed that the
そのため、時刻t2以降は、判定値が第2設定値に設定される。この時刻t2の時点では、カウント値は判定値未満の値であるため、「Severe」フェールセーフ処理は実施されない。その後、第1カウント動作が継続されることで、カウント値が判定値に達した時刻t3において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。 Therefore, after the time t2, the determination value is set to the second set value. At the time t2, the count value is less than the determination value, so the "Severe" fail-safe process is not executed. After that, by continuing the first counting operation, at time t3 when the count value reaches the determination value, the fail-safe process of "Severe" is performed.
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態では、後処理ECU11は、故障期間における判定値を、正常期間における判定値より小さい値にしている。このような本実施形態によっても、上記各実施形態と同様に、故障期間の長さに応じてフェールセーフ処理の実行可否を判定するための判定時間が短縮されるため、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
In the present embodiment, the
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態では、エンジンECU1および後処理ECU11を備え、それら各ECUが通信可能に接続されているものを示した。しかし、図16に示すように、エンジンECU1および後処理ECU11の代わりに、それら各ECUの機能の両方を備えた1つの電子制御装置である後処理一体エンジンECU41を設けるようにしてもよい。この場合、図17に示すように、後処理一体エンジンECU41は、後処理ECU11が有する凍結検出部31、故障判断部32およびフェールセーフ判断部33に加え、フェールセーフ制御部42を備える。フェールセーフ制御部42は、フェールセーフ判断部33の判断に基づいてフェールセーフ処理を行うものである。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and can be arbitrarily modified, combined, or expanded without departing from the scope of the invention.
In each of the above embodiments, the engine ECU 1 and the
フェールセーフ判断部33は、FS要否判断処理において、カウンタを用いて還元剤の凍結継続時間を計測できればよい。例えば、第1カウントアップ動作に代えて、係数Aずつデクリメントする第1カウントダウン動作を行い、第2カウントアップ動作に代えて、係数Bずつデクリメントする第2カウントダウン動作を行ってもよい。その場合、カウンタの初期値を判定値とし、各カウントダウン動作をカウント値がゼロに達すると終了するようにすればよい。また、この場合、第3実施形態におけるカウントダウン動作に代えて、係数Cずつインクリメントするカウントアップ動作を行えばよい。その場合、カウントアップ動作はカウント値が判定値に達すると終了すればよい。
The fail-
上記各実施形態では、尿素水が凍結した否かを圧力センサ19の検出結果に基づいて判断するものを示した。しかし、尿素水タンク15に設けられた温度センサの検出結果に基づいて、その温度センサにより検出された温度が予め設定された判定値未満である場合に、尿素水が凍結したと判断するようにしてもよい。また、外気温センサの検出結果に基づいて、外気温センサにより検出された温度が予め設定された判定値未満である場合に、尿素水が凍結したと判断するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, it is shown that whether or not the urea water is frozen is determined based on the detection result of the
2…内燃機関、11…後処理ECU、20…加熱システム、31…凍結検出部、32…故障判断部、33…フェールセーフ判断部。 2... Internal combustion engine, 11... Post-processing ECU, 20... Heating system, 31... Freezing detection part, 32... Failure judgment part, 33... Fail safe judgment part.
Claims (8)
凍結した前記還元剤を加熱する加熱システム(20)が正常であるか否かを判断する故障判断部(32)と、
前記凍結検出部の検出結果および前記故障判断部の判断結果に基づいて前記還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するフェールセーフ判断部(33)と、
を備え、
前記フェールセーフ判断部は、
前記還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに前記還元剤の凍結が解消されないと判定すると前記フェールセーフ処理を実行し、
前記故障判断部により前記加熱システムが正常ではないと判断される期間に応じて前記判定時間を短縮する電子制御装置。 A freezing detector (31) for detecting freezing of the reducing agent injected into the exhaust gas in order to purify the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (2) mounted on the vehicle;
A failure determination unit (32) for determining whether or not the heating system (20) for heating the frozen reducing agent is normal,
A fail-safe determination unit (33) that determines whether to perform a fail-safe process corresponding to the freezing of the reducing agent based on the detection result of the freezing detection unit and the determination result of the failure determination unit;
Equipped with
The fail-safe determination unit is
Performing the fail-safe process when it is determined that the freezing of the reducing agent is not resolved by the time when a predetermined determination time elapses from the time when the reducing agent is frozen,
An electronic control unit that shortens the determination time according to a period in which the failure determination unit determines that the heating system is not normal .
凍結した前記還元剤を加熱する加熱システム(20)が正常であるか否かを判断する故障判断部(32)と、
前記凍結検出部の検出結果および前記故障判断部の判断結果に基づいて前記還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するフェールセーフ判断部(33)と、
を備え、
前記フェールセーフ判断部は、
前記還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに前記還元剤の凍結が解消されないと判定すると前記フェールセーフ処理を実行し、
前記還元剤の凍結が検出された時点からカウント動作を開始し、そのカウント値が所定の判定値に達したときに前記判定時間が経過したと判断し、
前記故障判断部により前記加熱システムが正常であると判断されている期間であり且つ前記還元剤の凍結が未検出である期間、前記カウント値を初期値に向けて戻す逆カウント動作を行う電子制御装置。 A freezing detector (31) for detecting freezing of the reducing agent injected into the exhaust gas in order to purify the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (2) mounted on the vehicle;
A failure determination unit (32) for determining whether or not the heating system (20) for heating the frozen reducing agent is normal,
A fail-safe determination unit (33) that determines whether to perform a fail-safe process corresponding to the freezing of the reducing agent based on the detection result of the freezing detection unit and the determination result of the failure determination unit;
Equipped with
The fail-safe determination unit is
Performing the fail-safe process when it is determined that the freezing of the reducing agent is not resolved by the time when a predetermined determination time elapses from the time when the reducing agent is frozen,
Starting the counting operation from the time when the reducing agent is frozen, it is determined that the determination time has elapsed when the count value reaches a predetermined determination value,
An electronic control that performs a reverse counting operation for returning the count value toward an initial value during a period in which the failure determination unit determines that the heating system is normal and no freezing of the reducing agent is detected. apparatus.
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